EP0703180A2 - Tragzapfen zum Festklemmen von auf Hülsen gewickelten Papierbahnen - Google Patents

Tragzapfen zum Festklemmen von auf Hülsen gewickelten Papierbahnen Download PDF

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EP0703180A2
EP0703180A2 EP95114444A EP95114444A EP0703180A2 EP 0703180 A2 EP0703180 A2 EP 0703180A2 EP 95114444 A EP95114444 A EP 95114444A EP 95114444 A EP95114444 A EP 95114444A EP 0703180 A2 EP0703180 A2 EP 0703180A2
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EP
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material compression
trunnion
clamping
strips
support pin
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EP0703180B1 (de
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Klaus Walter Röder
Hartwig Horst Trutschel
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Koenig and Bauer AG
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Koenig and Bauer Albert AG
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    • B65H75/2484—Expansible spindles, mandrels or chucks, e.g. for securing or releasing cores, holders or packages expansion caused by actuator movable in axial direction movable actuator including wedge-like or lobed member
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    • B65H75/18—Constructional details
    • B65H75/30—Arrangements to facilitate driving or braking

Definitions

  • the invention relates to a retractable and extendable trunnion for clamping paper webs wound on sleeves in accordance with the preamble of claim 1.
  • the disadvantage here is that when using such clamping strips for clamping paper rolls at a paper web speed of approx. 15 m / s and a necessary quick stop of the rotary printing press, the sleeve, in particular a cardboard sleeve, can be damaged, so that the sleeve and thus the paper web wound thereon cannot be reused or can only be reused under certain conditions.
  • the invention has for its object to provide a driven trunnion with movable in the radial direction terminal strips, which transmits total drive and braking forces to the sleeve as the core of the winding or unwinding roll, the sleeve remaining almost undamaged despite the high momentum, especially when the machine stops quickly.
  • the invention has the following advantages in particular: due to the special design of the side of the terminal strip facing the cardboard sleeve with a single material compression rib, there is a high depth of penetration with low end surface pressure, so that the forces to be transmitted from the terminal strips to the cardboard tube of the paper roll by means of positive locking as a result Material compression, especially in the case of wrapped kraft paper, is transferred in such a way that the cardboard sleeve is not destroyed in the process. Thus, neither the cardboard tube structure is cut nor the cardboard tube burst.
  • a trunnion 1 has several distributed over its circumference at equal distances from each other, z. B. four in the axial direction of the trunnion 1 extending terminal strips 2, 3, 4, 5, which act by means of a drive shown in Fig. 4 against a sleeve 7.
  • the sleeve 7 can consist of spirally wound strips of kraft paper and have a wall thickness d of up to approximately 25 mm for the purpose of accommodating paper webs wound on the sleeve 7.
  • the terminal strips 2 to 5 are movable in the radial direction to the axis of rotation 8 of the trunnion 1, so that it is in the working position exiting from the periphery 9 of the trunnion 1 against the inner wall 11 of the sleeve 7.
  • Each of the four clamping strips 2 to 5 is provided on its side facing the sleeve 7 with a symmetrically arranged material compression rib 12, 13, 14, 15 which extends in the longitudinal axis direction 10 of the clamping strips 2 to 5, that is to say parallel to the direction of the rotation axis.
  • This material compression rib 12 to 15 each has a rounded head surface 17, 18, 19, 20 facing the sleeve 7, which is symmetrical by an amount t over two shoulder surfaces or shoulders 23, 24; 26, 27, 28, 29; 31, 32 of the terminal block 2 to 5 protrudes.
  • each material compression rib 12 to 15 also has two side surfaces 21, 22 with a height t which extend in the direction of the longitudinal axis 10 (only shown in FIG. 3 for the material compression rib 12).
  • each material compression rib 12 to 15 also has two side surfaces, each with a height t, which extend in the direction of the longitudinal axis 10 (only shown in FIG. 3 for the material compression rib 12).
  • a diameter D of the support pin 1 can be between 3, 5 to 4 times a width B of the terminal strip 2 to 5.
  • a length l of the terminal block 2 to 5 is greater than a length l - a of the material compression rib 12 to 15 (FIG. 1).
  • the material compression ribs 12 to 15 it is possible that at least two material compression ribs 12 to 15 arranged at a distance e from one another are provided over a length l of the terminal strip 2 to 5.
  • the distance e can e.g. B. be five millimeters (Fig. 5).
  • a length l of the terminal block 2 to 5 is greater than a length l-a-e of the two material compression ribs 43, 44 together (FIG. 5).
  • the material compression rib 12 to 15 it is possible for the material compression rib 12 to 15 to be located off-center on a shoulder surface 23, 24; 26, 27; 28, 29; 31, 32 of the terminal block 2 to 5 is arranged, d. H. extends outside the longitudinal axis 10 of the terminal block 2 to 5.
  • the actuation of the terminal strips 2 to 5 with the material compression ribs 12 to 15 arranged thereon takes place in a known manner in that at the end of a piston rod 33 of a cylinder piston unit which can be subjected to compressed air, a plurality of frustoconical wedges 34, 36 are arranged, each with a positive fit on the underside of the terminal strips 2 to 5 each interact with counter wedges 37, 38 arranged on the underside of the terminal strips 2 to 5 (shown in FIG. 4 only for terminal strip 4).
  • the underside of the terminal strips 2 to 5 means the side pointing in the direction of the axis of rotation 8 of the trunnion 1.
  • the cylinder-piston unit (not shown) is not pressurized with compressed air.
  • the piston rod 33 is surrounded by a plate spring assembly 39, which is supported between the piston crown of the cylinder-piston unit and a housing wall 41. Should one in FIG.
  • the cylinder-piston unit is pressurized with compressed air, so that the piston with the piston rod 33 is moved axially against the force of the plate spring assembly 39 in the direction of the support pin 1 and thus the terminal strips 2 to 5 with the material compression ribs 12 to 15 in the radial direction of the trunnion 1 are retracted so far that the head surfaces 17 to 20 of the material compression ribs 12 to 15 lie within the periphery 9 of the trunnion 1 (rest position).
  • the terminal strips 2 to 5 are each reset by means of the force of leaf springs 42.
  • the material compression ribs 12 to 15 arranged on the terminal strips 2 to 5 with their head surfaces 17 to 20 advance by the amount of the penetration depth T from the direction Inner edge 11 in the radial direction into the sleeve 7.
  • the penetration depth T is a minimum of 15% of the inner diameter D of the sleeve 7 or the diameter D of the support pin 1.

Landscapes

  • Winding Of Webs (AREA)
  • Replacement Of Web Rolls (AREA)
  • Storage Of Web-Like Or Filamentary Materials (AREA)

Abstract

Bei einem ein- und ausfahrbarem Tragzapfen (1) mit mehreren über den Umfang verteilten, in radialer Richtung aus der Peripherie (9) des Tragzapfens (1) bewegbaren Klemmleisten (2-5) für die Aufnahme einer auf einer Hülse (7) aufgewickelten Vorratsrolle sollen die insbesondere bei einem Schnellhalt auf die Hülse (7) zu übertragenden hohen Schwungmomente keine Beschädigung der Hülse (7) verursachen. Dies geschieht dadurch, daß auf jeder Klemmleiste (2-5) mindestens eine sich in Längsachsenrichtung erstreckenden Materialverdichtungsrippe (12-15) angeordnet ist. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft einen ein- und ausfahrbaren Tragzapfen zum Festklemmen von auf Hülsen gewickelten Papierbahnen entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.
  • Durch die DE 89 01 816.8 U sind aufspreizbare Tragzapfen zum Festklemmen von rohrförmigen Wickelhülsen und austauschbaren Walzenkörpern bekannt, bei welcher sich radial über die Peripherie bewegbare Klemmleisten an den inneren Umfang der Wickelhülse anlegen und somit die Wickelhülse festklemmen.
  • Nachteilig dabei ist, daß beim Einsatz derartiger Klemmleisten zum Festklemmen von Papierrollen bei einer Papierbahngeschwindigkeit von ca. 15 m/s und einem ggf. erforderlichen Schnellhalt der Rotationsdruckmaschine, ein Beschädigen der Hülse, insbesondere einer Papphülse erfolgen kann, so daß die Hülse und somit die darauf aufgewickelte Papierbahn nicht oder nur unter bestimmten Bedingungen wiederverwendet werden kann.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen angetriebenen Tragzapfen mit in radialer Richtung bewegbaren Klemmleisten zu schaffen, welcher die gesamten Antriebs- und Bremskräfte auf die Hülse als den Kern der Auf- bzw. Abwickelrolle überträgt, wobei die Hülse trotz auftretender hoher Schwungmomente, insbesondere bei einem Schnellhalt der Maschine, nahezu unbeschädigt bleibt.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruches 1 gelöst.
  • Durch die Erfindung treten insbesondere nachfolgende Vorteile auf: durch die besondere Ausbildung der der Papphülse zugewandten Seite der Klemmleiste mit einer einzigen Materialverdichtungsrippe ist eine hohe Eindringtiefe mit niedriger Endflächenpressung gegeben, so daß die von den Klemmleisten auf die Papphülse der Papierrolle zu übertragenden Kräfte mittels Formschluß infolge Materialverdichtung, insbesondere bei Hülsen aus gewickeltem Kraftpapier, derartig übertragen werden, daß die Papphülse dabei nicht zerstört wird. Somit erfolgt weder ein Zerschneiden des Papphülsenaufbaues noch ein Aufplatzen der Papphülse.
  • Der Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen in
    • Fig. 1
    eine Seitenansicht eines Tragzapfens mit einer Papphülse in Schnittdarstellung, wobei sich die erfindungsgemäßen Klemmleisten in Arbeitsstellung befinden,
    Fig. 2
    einen Schnitt II - II nach Fig. 1 mit Darstellung einer vollständig geschnittenen Papphülse,
    Fig. 3
    eine Einzelheit Z nach Fig. 2 mit einer vergrößerten Darstellung einer erfindungsgemäßen Klemmleiste mit einer Materialverdichtungsrippe,
    Fig. 4
    einen Längsschnitt durch einen Antrieb von in einem Tragzapfen angeordneten, radial bewegbaren Klemmleisten,
    Fig. 5
    eine Draufsicht auf eine Klemmleiste nach Fig. 1 mit Darstellung zweier hintereinander angeordneten Materialverdichtungsrippen.
  • Ein Tragzapfen 1 weist mehrere über seinen Umfang in gleichmäßigen Abständen zueinander verteilte, z. B. vier sich in axialer Richtung des Tragzapfens 1 erstreckende Klemmleisten 2, 3, 4, 5 auf, welche mittels eines in Fig. 4 näher dargestellten Antriebes gegen eine Hülse 7 wirken. Die Hülse 7 kann aus spiralförmig gewickelten Kraftpapierstreifen bestehen und eine Wanddicke d, bis ca. 25 mm aufweisen zwecks Aufnahme von auf die Hülse 7 gewickelten Papierbahnen. Die Klemmleisten 2 bis 5 sind in radialer Richtung zur Rotationsachse 8 des Tragzapfens 1 bewegbar, so daß diese in Arbeitsstellung aus der Peripherie 9 des Tragzapfens 1 austretend gegen die Innenwand 11 der Hülse 7 wirken. Jede der vier Klemmleisten 2 bis 5 ist auf ihrer der Hülse 7 zugewandten Seite mit einer sich in Längsachsenrichtung 10 der Klemmleiste 2 bis 5, also sich parallel zur Rotationsachsenrichtung erstreckenden, symmetrisch angeordneten Materialverdichtungsrippe 12, 13, 14, 15 versehen. Diese Materialverdichtungsrippe 12 bis 15 weist jeweils eine der Hülse 7 zugewandte, abgerundete Kopffläche 17, 18, 19, 20 auf, welche um einen Betrag t symmetrisch über zwei der Hülse 7 ebenfalls zugewandten Schulterflächen bzw. Schultern 23, 24; 26, 27, 28, 29; 31, 32 der Klemmleiste 2 bis 5 hinausragt. Jede Materialverdichtungsrippe 12 bis 15 weist neben ihrer Kopffläche 17 bis 20 noch zwei Seitenflächen 21, 22 auf mit einer Höhe t, die sich in Richtung der Längsachse 10 erstrecken (nur in Fig. 3 für die Materialverdichtungsrippe 12 gezeigt). Die Schultern 23, 24; 26, 27; 28, 29; 31, 32 sind an ihren in achsparalleler Richtung verlaufenden Seitenkanten ebenfalls abgerundet und weisen eine Höhe außerhalb der Peripherie 9 des Tragzapfens 1 bzw. eine Eindringtiefe mit einem Betrag T - t in das Material der Hülse 7 auf. Jede Materialverdichtungsrippe 12 bis 15 weist neben ihrer Kopffläche 17 bis 20 noch zwei Seitenflächen mit jeweils einer Höhe t auf, welche sich in Richtung der Längsachse 10 erstrecken (nur in Fig. 3 gezeigt für die Materialverdichtungsrippe 12). Ein Profil der Klemmleiste 2 bis 5, gezeigt am Beispiel der Klemmleiste 2 in Fig. 3, besteht aus einer ersten Seitenfläche 25 und Schulterfläche 23, aus zwei Seltenflächen 21, 22 und einer Kopffläche 17 der Materialverdichtungsrippe 12 sowie aus einer zweiten Schulterfläche 24 und einer zweiten Seitenfläche 30 der Klemmleiste 2. Somit ist eine Profillinie 25, 23, 21, 17, 22, 24, 30 jeder Klemmleiste 2 bis 5 länger als eine Breite B einer Projektionsfläche der Klemmleiste 2 bis 5. Die beiden Schulterflächen 23, 24; 26, 27; 28, 29; 31, 32 je Klemmleiste 2 bis 5 weisen zusammen gegenüber der Kopffläche 17, 18, 19, 20 die vierfache Fläche auf (B = 4b). Ein Durchmesser D des Tragzapfens 1 kann zwischen dem 3, 5 bis 4-fachem einer Breite B der Klemmleiste 2 bis 5 liegen.
  • Zwischen einem Bund 16 des Tragzapfens 1 und einem bundseitigem Ende 35 der Materialverdichtungsrippe 2 bis 5 besteht ein Abstand a, z. B. fünf Millimeter, während ein bundseitiges Ende 40 der Klemmleiste 2 bis 5 bis an den Bund 16 des Tragzapfens 1 heranreicht. Somit ist eine Länge l der Klemmleiste 2 bis 5 größer als eine Länge l - a der Materialverdichtungsrippe 12 bis 15 (Fig. 1).
  • Nach einer anderen Ausführungsvariante der Materialverdichtungsrippe 12 bis 15 ist es möglich, daß auf einer Länge l der Klemmleiste 2 bis 5 mindestens zwei in einem Abstand e voneinander angeordnete Materialverdichtungsrippen 12 bis 15 vorgesehen sind.
  • Der Abstand e kann z. B. fünf Millimeter betragen (Fig. 5). Somit ist eine Länge l der Klemmleiste 2 bis 5 größer als eine Länge l - a - e beider Materialverdichtungsrippen 43, 44 zusammen (Fig. 5).
  • Nach einer weiteren Ausführungsvariante ist es möglich, daß die Materialverdichtungsrippe 12 bis 15 jeweils außermittig auf einer Schulterfläche 23, 24; 26, 27; 28, 29; 31, 32 der Klemmleiste 2 bis 5 angeordnet ist, d. h. außerhalb der Längsachse 10 der Klemmleiste 2 bis 5 verläuft.
  • Die Betätigung der Klemmleisten 2 bis 5 mit den darauf angeordneten Materialverdichtungsrippe 12 bis 15 erfolgt in bekannter Art und Weise dadurch, daß am Ende einer Kolbenstange 33 einer druckluftbeanfschlagbaren Zylinder-Kolbeneinheit mehrere kegelstumpfförmige Keile 34, 36 angeordnet sind, die formschlüssig jeweils mit an der Unterseite der Klemmleisten 2 bis 5 jeweils mit an der Unterseite der Klemmleisten 2 bis 5 angeordneten Gegenkeilen 37, 38 zusammenwirken (in Fig. 4 nur für Klemmleiste 4 dargestellt). Unterseite der Klemmleisten 2 bis 5 bedeutet die in Richtung der Rotationsachse 8 des Tragzapfens 1 weisenden Seite. In Arbeitsstellung ist die nichtdargestellte Zylinder-Kolbeneinheit nicht mit Druckluft beaufschlagt. Die Kolbenstange 33 ist mit einem Tellerfederpaket 39 umgeben, welches sich zwischen dem Kolbenboden der Zylinder-Kolbeneinheit und einer Gehäusewand 41 abstützt. Soll eine in Fig. 4 nichtdargestellte Hülse 7 mit oder ohne darauf aufgewickelter Papierbahn gewechselt werden, so wird die Zylinder-Kolbeneinheit mit Druckluft beaufschlagt, so daß der Kolben mit der Kolbenstange 33 gegen die Kraft des Tellerfederpaketes 39 axial in Richtung Tragzapfen 1 bewegt wird und somit die Klemmleisten 2 bis 5 mit den Materialverdichtungsrippen 12 bis 15 in radialer Richtung des Tragzapfens 1 soweit zurückgefahren werden, daß die Kopfflächen 17 bis 20 der Materialverdichtungsrippen 12 bis 15 innerhalb der Peripherie 9 des Tragzapfens 1 liegen (Ruhestellung). Dabei werden die Klemmleisten 2 bis 5 jeweils mittels der Kraft von Blattfedern 42 zurückgestellt.
  • Wird nun eine auf einer Hülse 7 aufgewickelte Papierbahnrolle zwischen zwei Tragzapfen 1 aufgeachst, d. h. aufgenommen und befestigt, so dringen zunächst die auf den Klemmleisten 2 bis 5 angeordneten Materialverdichtungsrippen 12 bis 15 mit ihren Kopfflächen 17 bis 20 voran um den Betrag der Eindringtiefe T von Richtung Innenrand 11 in radialer Richtung in die Hülse 7 ein. Nachfolgend dringen jeweils die zwei Schulterflächen 23, 24; 26, 27; 28, 29; 31, 32 jeder Klemmleiste 2 bis 5 in die Hülse 7 ein, so daß je nach Festigkeit der Hülse 7 eine Eindringtiefe T über die Schulterflächen 23, 24; 26, 27; 28, 29 erzielt wird. Die Eindringtiefe T beträgt minimal 15% des inneren Durchmessers D der Hülse 7 bzw. des Durchmessers D des Tragzapfens 1. Somit ist zwischen der Hülse 7 und den Klemmleisten 2 bis 5 ein Formschluß zur Übertragung großer Kräfte hergestellt worden, ohne daß die Hülse 7 infolge Aufplatzens oder Zerschneidens derselben beschädigt wurde, so daß eine Wiederverwendung problemlos erfolgen kann. Selbstverständlich ist es möglich, den in Fig. 4 gezeigten Tragzapfen 1 samt Antrieb für die Klemmleisten 2 bis 5 insgesamt beim Aufachsen einer neuen Papierrolle mittels bekannter Antriebsmittel in axialer Richtung zu verschieben.
    • Teileliste
    • 1
    Tragzapfen
    2
    Klemmleiste (1)
    3
    Klemmleiste (1)
    4
    Klemmleiste (1)
    5
    Klemmleiste (1)
    6
    -
    7
    Hülse
    8
    Rotationsachse (1)
    9
    Peripherie (1)
    10
    Längsachse
    11
    Innenwand (7)
    12
    Materialverdichtungsrippe (2)
    13
    Materialverdichtungsrippe (3)
    14
    Materialverdichtungsrippe (4)
    15
    Materialverdichtungsrippe (5)
    16
    Bund (1)
    17
    Kopffläche (12)
    18
    Kopffläche (13)
    19
    Kopffläche (14)
    20
    Kopffläche (15)
    21
    Seitenfläche (12)
    22
    Seitenfläche (12)
    23
    Schulter (2)
    24
    Schulter (2)
    25
    Seitenfläche (2)
    26
    Schulter (3)
    27
    Schulter (3)
    28
    Schulter (4)
    29
    Schulter (4)
    30
    Seitenfläche (2)
    31
    Schulter (5)
    32
    Schulter (5)
    33
    Kolbenstange
    34
    Keil
    35
    Ende, antriebsnah, (13)
    36
    Keil
    37
    Gegenkeil (34)
    38
    Gegenkeil (36)
    39
    Tellerfederpaket
    40
    Ende, antriebsnah, (3)
    41
    Gehäusewand
    42
    Blattfeder
    43
    Materialverdichtungsrippe
    44
    Materialverdichtungsrippe
    B
    Breite (2), Projktionsfläche
    D
    Durchmesser (1)
    T
    Eindringtiefe, mögliche (2; 12)
    a
    Abstand (16, 35)
    b
    Breite (12)
    d
    Dicke (7)
    e
    Abstand (43, 44)
    l
    Länge (2)
    t
    Eindringtiefe, mögliche (12)

Claims (7)

  1. Ein- und ausfahrbarer Tragzapfen zur Aufnahme einer Vorratsrolle mit mehreren über den Umfang verteilter, in radialer Richtung aus der Peripherie (9) des Tragzapfens bewegbarer, sich in axialer Richtung (8) erstreckender Klemmleisten (2; 3; 4; 5), welche jeweils eine mit einer Innenmantelfläche einer Wickelhülse (7) in Berührung bringbare Klemmfläche (23, 24; 26, 27; 28, 29; 31, 32) zum Festklemmen der Wickelhülse (7) auf dem Tragzapfen aufweist, wobei die Wickelhülse (7) aus einem kompressiblen Material, insbesondere aus gewickeltem Kraftpapier besteht und an den Stellen des Einwirkens der Klemmleiste (2; 3; 4; 5) an dem Hülsenmantel eine Materialverdichtung eintritt, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Klemmfläche (23, 24; 26, 27; 28, 29; 31, 32) der Klemmleisten (2; 3; 4; 5) jeweils mindestens eine sich in Längsachsenrichtung (10) der Klemmleisten (2; 3; 4; 5) erstreckende Materialverdichtungsrippe (12; 13; 14; 15) angeordnet ist.
  2. Tragzapfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialverdichtungsrippe (12; 13; 14; 15) mittig auf einer Schulterfläche (23, 24; 26, 27; 28, 29; 31, 32) der Klemmleiste (2; 3; 4; 5) angeordnet ist.
  3. Tragzapfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialverdichtungsrippe (12; 13; 14; 15) außermittig auf einer Schulterfläche (23, 24; 26, 27; 28, 29; 31, 32) der Klemmleiste (2; 3; 4; 5) angeordnet ist.
  4. Tragzapfen nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Länge (l) der Klemmleiste (2; 3; 4; 5) größer ist als eine Länge (l - a) der Materialverdichtungsrippe (12; 13; 14; 15) (Fig. 1).
  5. Tragzapfen nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein bundseitiges Ende (35) der Materialverdichtungsrippe (12; 13; 14; 15) zu einem bundseitigem Ende (40) der Klemmleiste (2; 3; 4; 5) einen Abstand (a) aufweist (Fig. 1).
  6. Tragzapfen nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Länge (l) der Klemmleiste (2; 3; 4; 5) mindestens zwei in einem Abstand (e) voneinander angeordnete Materialverdichtungsrippen (12; 13; 14; 15) vorgesehen sind.
  7. Tragzapfen nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bewegung der Klemmleisten (2; 3; 4; 5) in radialer Richtung zum Tragzapfen (1) durch eine in axialer Richtung (8) des Tragzapfens (1) an eine bekannte bewegbare Keil-Gegenkeilanordnung (34, 36; 37, 38) erfolgt.
EP95114444A 1994-09-21 1995-09-14 Tragzapfen zum Festklemmen von auf Hülsen gewickelten Papierbahnen Expired - Lifetime EP0703180B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4433603 1994-09-21
DE4433603 1994-09-21

Publications (3)

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